装配体设计论文

传统设计与计算机辅助设计方法的共性与特征——以装配体设计为例【摘要】本文首先分别介绍了传统设计与计算机辅助设计各自的方法,共性与特征接着, 以装配体设计为例,介绍了如何运用 PROE 软件进行装配体的设计及其优点特征最后分别 对装配体自上而下和自下而上的两种设计方法进行了描述简介关键词】传统设计;计算机辅助设计;共性与特征;装配体设计;优点特征 引言机械产品的开发是一种设计—— 评价——再设计的复杂过程其中设计 的核心是三维CAD技术,评价的核心是仿真技术传统的产品开发,都是利用CAD 系统先进行自底向上的装配模型设计,设计完成后再通过仿真软件进行分析,发 现问题后再返回修改模型,如果模型复杂的话,修改非常麻烦,这样降低了设计 效率而计算机辅助设计的出现,以装配体为例,PROE软件的应用大大提高了设 计的效率与准确性下面就来介绍一下传统设计与计算机辅助设计的共性与特 征一) 传统设计的总特征 传统的机电产品设计是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计,也称常规设计方法所使用的设计方法主要有 理论设计和经验设计理论设计根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论 设计。
由于实际情况复杂多变,则很难保证准确经验设计则根据某类零件已有 的设计方法与经验关系式,或根据设计者个人的工作经验用类比办法所进行的设 计叫经验设计随着设计产品的技术系统越来越复杂技术含量不断提高,产品 更新发展速度加快,经验类比的设计方法已不能满足市场需要传统设计生产模式从总体装配图—分解零件图—制造工艺流程图,甚至还要 会在各种模具图然后制成样机,经小试,中试到大批量投产任何一个局部设 计的改动,哪怕是外观形状具体尺寸,甚至末一个具体参数的改变,都会带来 一些列计算、设计、绘图等大量工作量二) 计算机辅助设计的总特征现代设计方法是新理论与计算机应用相结合的产物它是以思维科学、设计 理论系统工程为基础,以方法论为手段,以计算机为工具的各种技术和程序的总 和现代设计与传统设计的比较系统方法手段传统设计静态经验手工现代设计动态科学计算机现代设计方法的重要表现就是应用计算机辅助设计(简称CAD),计算机辅 助设计巳成为计算机技术的一个重要分支借助CAD不仅可以实现数据计算、图 样绘制的计算机化.连最终各部件的三维立体图也能立即产生、绘制出来甚至 还能针对某些实际工作环境进行摸,从而大大提高设计工效,减轻设计人员的工 作量。
在计算机上设计人员能任意改变某些参数的数值计算机能自动完成相应 数据修改并涌过计算机屏幕,立即显示出修改后的整体和局部效果图三)以装配体设计为例看传统设计与计算机辅助设计装配体是2个或多个零件(也称为零部件)的组合 零件展开的传统方法有图 解法和计算法,需要有一定的编程知识相比之下,利用PROE可以轻松地解决这 一问题PROE是创新的易学易用的标准三维设计软件,是基于Windows开发的三 维CAD系统,有全面的实体造型功能,可快速生成完整的工程图纸,还可进行模 具制造及计算机辅助分析目前装配体设计的主要计算机辅助工具就是PROE软 件,它已成为三维机械设计软件的标准该软件的显著优点为:(1)功能强大无 与伦比的、基于特征的实体建模功能;采用智能化装配技术、智能零件技术和镜 像部件等技术来加快装配体的总体装配;技术先进的互联网协同工作能力等整 个产品设计是百分之百可编辑的,零件设计、装配设计和工程图之间全相关;(2) 易学易用“全动感的”用户界面,为用户提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖 动控制,有效减少了设计步骤和多余的对话框;(3)技术创新第1个基于Windows 平台的三维机械CAD软件;第1个创造了特征管理员的设计思想;第1个在Windows 平台下实现了自顶向下的设计方法;第1个实现动态装配干涉检查的CAD软件;第 1个实现智能化装配的CAD软件;第1个开发特征自动识别的软件;第1个开发基于Int erne t的电子图板发布工具。
装配体的多个零部件的组合是将各种零件模型插入到PROE装配体文件中, 利用零部件之间几何关系的配合来限制各个零件的相对位置,使其构成某一机械 或机器的部件,甚至装配成一台完整的机械或机器在PROE中,装配体设计技术 有自下而上和自上而下设计2种方法可采用1种方法或2种方法结合使用,灵活 应用自下而上设计法是比较传统的方法采用该方法,各个零件先在零件文件 中设计完成,再插入到装配体中,根据设计要求组装配合零件该方法的优点是 零部件是独立设计的,相互关系及重建行为更为简单,并可专注于单个零件的设 计工作缺点是零件间的尺寸配合无关连性,有时需要依靠方程式建立零件间的 配合尺寸,比较麻烦自上而下设计法是从装配体中开始设计工作,采用该方法,直接在装配体 文件内建立各零件,这是2种设计方法的不同之处用户可以使用一个零件的几 何体来帮助定义另一个零件该方法的优点是在构建零件时可互相参考外形,省 去部分草图绘制及使用配合条件的设置麻烦缺点是在装配体中所建立的各个零 件都是完全配合限制的。